Учебник - Технология и автоматизация листовой штамповки (1246233), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Заметим, что зазор между режущими кромками в зоне резания переменен (расстояние между проекциями режущих кромок обоих ножей), причем изменение зазора тем больше, чем меньше относительный диаметр ножей, что несколько ухудшает качество среза. Вибрационные ножницы (рис. 2.10, б) представляют собой небольшие гильотииные ножницы с малым рабочим ходом (2 — 3 мм) и большим числом ходов (1000 — 2500 ходов в минуту).
Угол створа ножей у вибрационных ножниц больше угла трения (и = 24...30 ), что требует принудительной подачи заготовки к ножам. Большой угол створа и малый заход режущих кромох относительно друг друга определяют малую плопидь контакта поверхности среза с боковой поверхностью ножа, что облегчает поворот заготовки относительно ножей и позволяет вырезать контуры с малыми радиусами кривизны (12 — 15 мм).
Быстрое затуцление ножей и прерывистость процесса резания ухудшают качество поверхности среза, и зачастую требуется опиловка заусенцев. При вырубке получают наружный контур детали, при пробивке— отверстие. Качество получаемых деталей (заготовок) лри вырубке и пробивке определяется размерной точностью наружных и внутренних контуров (и их взаиморасположением), качеством поверхности среза, размером торцового заусенца, величиной утяжин вблизи поверхности среза, а также искажениями заготовки вследствие изгиба (нарушение шюскосгн исходной плоской заготовки). Вырубку и пробивку выполняют пуансоном и матрицей.
Качество полученных деталей зависит от ряда факторов, осиовньь ми нз которых являются: размер перемычек между смежными поверхностью среза и краем исходной заготовки; величина зазора между режущими кромками и его равномерность по периметру поверхности раздела; твердость режущего инструмента и степень остроты режущих кромок и ряд других фысторов (конструкция штампа и рабочего нпструмента, смазочный материал, скорость деформирования и др.), которые будут рассмотрены при дальнейшем изложении материала. Перемычки и раскрой материала.
Так как отделение части заготонки ццет по замкнутому контуру, то поперечные силы Т, возникающие в процессе резания, могут уравновешиваться, не создавая сил, стремящихся вызвать поперечное смещение пуансона относительно матрицы, а следовательно, и изменение зазора между режущими кромками. Однако это может иметь место лишь в случае, когда поперечные силы равномерно распределены по периметру поверхностц среза. Как было отмечено ранее, вблизи поверхности среза возникает зона пластических деформаций, имеющая определенную протя- Рис. к!1.
Зееисиность нисрины неаенычин от тотщины женность, и следовательно, можно полагать, что давление, действующее на боковую поверхность пуансона, будет одинаковым, если расстояние от поверхности среза д до свободных поверхностей исходной загот тонки будет больше ширины зоны пласти- чесхой деформации. Из этих соображений следует, что ширину перемычки К следует брать не менее толщины металла (К > з). Однако роль перемычек не ограничивается лишь созданием равномерного давления, дей го на боковую поверхность пуансона ствующе. Дополнительными соображениями, которые должны учитываться при назначении ширины перемычки, являются экономное использова- кость перемычние материала исходной заготовки и достаточная жестко ки.
Действительно, при вырубке несхолысих деталей из полосы (ленты) увеличение ширины перемычки влечет за собой увеличение расхода металла на изготовление заданного числа деталей, что але, что делает желательным уменьшение ширины перемычки. Иногда с целью экономии металла, допуская некоторое ухудшение качества деталей и уменьшение стойкости инструмента, ведут вырубку без перемычек, когда смежные контуры деталей соприкасаются друг с другом. Отсюда следует, что ширина перемычек должна определяться нз конкретных условий производства, а основным критерием оптимизации является себестоимость штампуемых деталей.
На рис. 2.11 показана зависимость ширины перемычки от толщины заготовки. Из рисунка следует, что при з ь 1 мм ширину перемычки можно принимать несколько меньше толщины заготовки, а при и < < 1 мм ширина перемычки берется больше толщины [12, 20 и др.]. В этих рекомендациях учитывается необходимость обеспечения достаточной жесткости высечки (отхода полосы после б ) бвсп е выру ки) для вспрепятственного перемещения полосы на новую познцню н уменьшения опасности втягивания металла заготовки в зазор междупуансоном и матрицей с образованием торцового заусенца. м вырубаемой Ширина перемычки между краем полосы н контуром вы уб детали с учетом возможного поперечного смещения полосы при ее перемещении на новую позицию берется на 5 — 10 % больше ширины перемычки между контурами смежных деталей (в направлении подачи). П ринимая во внимание факторы, которые следует учитывать при выборе Размеров перемычек, нужно отметить и такие, ках конфигу- рация вырубаемых деталей и вероятная точность подачи.
Колебания шага подачи непосредственно отражаются на фактической ширине перемычки в направлении подачи. Увеличение неточности шага подачи может приводить х такому уменьшению ширины перемычки, что поперечные силы не будут уравновешиваться, что вызовет изме- пение зазора и, как следствие, ухудшение качества поверхности среза, а если неточность подачи станет больше ширины перемычки, то часть вырубаемых деталей будет с неполным контуром, т.е. будет бракованной. Неточность подачи с этих позиций может особенно сказаться на качестве деталей при вырубке без перемычек.
Из сказанного следует, что с увеличением точности подачи ширину перемычки можно несколько уменьшить. Однако при этом следует учитывать тип подачи. Так, при кршчковой подаче, при которой перемещение полосы в новое положение осуществляется крючком, жесткость перемычки существенно влияет на точность подачи и ширину перемычхи назначают несколысо большей, чем при ручной подаче. Влияние конфигурации детали на выбор ширины перемычки можно пояснить следующим примером. Вели вырубаемая деталь имеет вид прямоугольника, то ширина перемычки между смежными деталями, а также между деталью и краем полосы постоянна н жесткость такой перемычки будет существенно меньше, чем в случае вырубки круглых деталей, когда минимальная ширина перемычки будет только по линии центров смежных контуров Кроме того, возможные угловые перемещения полосы прн подаче при вырубке прямоугольных деталей могут привести к более существенному изменению ширины перемычхн, чем при вырубке круглых деталей.
Следовательно, при вырубке прямоугольных деталей ширину перемычки рекомендуется назначать немного больше, чем прн вырубке круглых деталей. Весьма существенным с позиций экономного расходования металла является оптимизация раскроя, т.е. таков расположение контуров смежных вырубаемых деталей, при котором минимизируется отход металла, оцениваемый коэффициентом использования металла где Г, — площадь вырубаемой детали; Г, — площадь заготовки, расхо- дуемой на одну деталь, Прн однорядной вырубке из полосы ч = е,/(АВ), гдв А — шаг подачи н  — ширина полосы.
При ручном определении оптимального (рационального) раскроя технолог вычерчивает на кальке два контура детали, пунктиром проводит эквядистантную контуру линию, отстоящую от контура детали на ширину перемычки. Размещая эти два контура относительно друг друга тах, чтобы расстояние между ними было минимально (равнялось перемычке), он приводит параллельные прямые линии через крайние боковые точки контуров, получая таким образом значение рациональной ширины полосы.
В настоящее время для оптимизации раскроя все шире используются ЭВМ. В этом случае контур детали представляют в виде совокупности координат узловык точек, ограничивыощих участки контура, которые могут быль выражены аналитическими функциями, и машина ведет поиск такого взаимного расположения контуров, которое обеспечивает минимальный отход металла. Для упрощения задачи оптимизации раскроя можно испольэовать типовые схемы, представленные на рис. 2.12. Прямой одиорядный (рис.
2.12, а), наклонный (рис. 2.12, б) и многорядный (рис 2.!2, в) типовые расхрои достаточно понятны и в комментариях не нуждаются. Некоторые пояснения дадим по типовым раскроям, приведенным ниже. Всглречный раскрой (рис 2.12, л, д) применяется для деталей, контуры которых вписываются в треугольннх, и требует двухкратного пропуска полосы с поворотом ее на 180' (при одном пуансоне и матрице) При одинарном пропуске полосы через штамп требуется, чтобы н штампе были предусмотрены два пуансона и две матрицы, контуры которых широкой стороной развернуты в разные стороны от середины полосы.
При двухкратном пропуске полосы следует учитывать, что эа первый пропуск полоса может получить некоторую серповидность (изгиб без нарушения плоскостности) вследствие действия распирающих сил, действующих под углом к оси полосы. Комбинированный раскрой (рис,. 2.12, е) характеризуется тем, что из одной полосы штампуют две или более различных деталей. При таком раскрое контур дополнительной детали размещается в отходе от вырубки первой детали. Применяя комбинированный раскрой, можно существенно увеличить коэффициент использования металла, особенно если контур дополнителыюй детали вписывается в контур отхода с минимальной разницей в площадях.
Однако следует иметь в аиду, что совмещенные детали должны изготовляться из материала одинаковой марки и одинаковой толщины при одинаковой программе их выпуска. Рпскрой с вырубкой лоре.нычки (рис. 2.12, эк) применяется при изготовлении деталей, размеры которых таковы (например, стрелки ручных часов), что не позволяют обеспечить удовлетворительной Рне. 2.! 2. Типояые ра<храи' а — прямой; 6 — наялонный; в — многорядный; е — встречный; Д вЂ” яетречный е наклоном; е — яомбинирояанный; лс — е выРубкой перемычки 50 5! Р»с.
2Л К Тины погрешностей. в — ааусенщ; б — уменьшение попереч- ного размера; в — аторак поаераношь скола; а — утииииа; д — прогиб 53 52 Рис. 2.! К Улучшение раскрое изысканием конструкп стойкости пуансона. При тысом раскРое вырубаются окружающие штампуемую деталь, а деталь офо перемычке, оставаясь на матрице, а ле смешдясь в отверстие магри В этом случае размеры сечения пуансона могут быть приняты большими, чем у штампуемой детали и, следовательно, стойкость пуансона может быть достаточно высокой, хотя прн этом неизбежно увеличивается отход металла. Рассматривая вопрос о рациональном раскрое е целью экономии металла, необходимо подчеркнуть, что экономичность Раскроя должна учитываться прн конструировании деталей.
Коттструктор должен стараться придать конфигурации детали такую форму, которая без ухудшения ее служебных свойств даст минимум отходов в процессе ее штамповки и, в частности, при вырубке. 11а рис. 2.13 приведены примеры того, как изменением конструкции детали можно существенно уменыпнть потери металла прн вырубке. Зазоры между пуансоном и матрипей. Ранее, лри рассмотрении механизма деформирования в разделительных операциях, бьпю показало, что для улучшения качества поверхности среза желательно принимать таасие значения зазора, при которых трещины, идущие от Режултих кромок пуансона и матРицы, образуют единую поверхность (трещины встречаются своими вершинами). Это требование является важньли, ио не единственным, Определяющим оптимальность зазора.
При выборе зазора, кроме качества поверхности среза необходимо еще уЧитывать желаемую стойкость инструтчента, на которую существенное влияние оказывает зазор, а также требования, предъявляемые к тонностным параметрам штампуемой детали. Если при этом учесть, что значение зазора, удовлетворяющее формуле (2.1), в свою Очередь, зависит от механических свойств материала заготовки, от скорости деформирования, а также ат условий нагруження поверхностей заготовки вблизи поверхности среза и от размеров и формы деталей (отверстия), то можно понять, что выбор рациональных значслий зазоров мелсду пуансоном и матрицей является многофакторной задачей с несколькими критериями оптимизации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
